П л а н е т а в е н е р а

П Л, А Н Е Т, А В Е Н Е Р А.

планета Солнечной системы, ее среднее расстояние до Солнца

108,2 миллиона километров. Размеры и массы Венеры и Земли.

также очень близки: радиус Венеры 6051 км (6378 км у Зем;

ли), масса Венеры составляет 0,815 массы Земли, средняя.

плотность 5240 кг/м, ускорение свободного падения на эква;

торе 8,76 м/с, что составляет 0,89 земного. После Солнца и.

Луны Венера является самым ярким светилом на земном небе :

ее звездная величина в максимуме достигает 4,45m, и при бла;

гоприятных условиях можно даже наблюдать тень от предметов,.

создаваемую светом Венеры. Она совершает один оборот по ор;

бите вокруг Солнца за 225 земных суток. Собственное вращение.

Венеры необычно: длительность одного оборота превышает ве;

нерианский год и равна 243 земным суткам, направление враще;

ния противоположно вращению других планет. При этом солнеч;

ные сутки длятся около 117 дней. Средняя скорость движения.

Венеры по орбите 34,99 км/с. Угол между плоскостями экватора.

и орбиты равен 25о06, орбита планеты круговая, и поэтому на.

Венере не происходит смены времен года.

В 1610 году Галилей впервые наблюдал смену фаз у Вене;

ры, т. е. изменение ее видимой формы от диска до узкого сер;

па. В 1761 году Ломоносов, наблюдая прохождение планеты по.

диску Солнца, обнаружил у Венеры атмосферу. Начиная с XVII.

века астрономы не раз пытались «разглядеть «Венеру, однако.

из-за плотного облачного покрова Венера в видимом диапазоне.

длин волн представляется однородной.

Совершенствование техники астрономических наблюдений,.

использование поляриметрических и стереоскопических измере;

ний, освоение инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов.

длин волн позволили получить некоторую информацию о характе;

ристиках атмосферы Венеры на уровне верхней границы облаков.

В двадцатых — тридцатых годах нашего столетия были про;

ведены первые наблюдения Венеры в инфракрасной области 8−13.

микрон, позволившие определить температуру атмосферы у верх;

ней границы облаков (Петтит и Никольсон, 1929 год), обнару;

жены полосы углекислого газа (Адамс и Данхэм, 1932 год),.

проведены первые поляриметрические измерения (Лио, 1929.

год). Дальнейшее развитие наземных спектроскопических наблю;

дений позволило Конну и др. в 1969 году получить прекрасный.

атлас инфракрасных спектров Венеры и других планет со спект;

ральным разрешением порядка 1055, обнаружить линии окиси уг;

лерода, соляной и фтористо-водородной кислот в спектре Вене;

ры и оценить содержание этих компонент. Рядом исследователей.

в шестидесятые годы были обнаружены в атмосфере планеты пары.

воды.

До полетов космических станций к Венере единственную.

возможность зондирования подоблачной атмосферы планеты пре;

доставляли радиоастрономические наблюдения в сантиметровом и.

дециметровом диапазонах длин волн. Эти наблюдения, выполнен;

ные в конце пятидесятых — начале шестидесятых годов в СССР и.

США, а также совместные наблюдения ученых обеих стран пока;

зали, что нижняя атмосфера Венеры имеет температуру 500 ;

700 К или 250−450оС. Тогда же в 1961;1962 годах в СССР, США.

и Великобритании была проведена радиолокация Венеры, которая.

позволила определить направление и скорость собственного.

вращения, изучить топографические характеристики поверхнос;

ти, уточнить размер Венеры.

Хотя наземные астрономические наблюдения Венеры продол;

жают развиваться и поныне, основная информация об этой пла;

нете за последние два десятилетия была получена с космичес;

ких аппаратов.

Первым исследовательским аппаратом, направленным земля;

нами к другой планете, стала советская автоматическая стан;

ция «Венера-1 », стартовавшая 12 февраля 1961 года. Через три.

месяца она прошла на расстоянии около 100 тысяч километров.

от Венеры и вышла на орбиту спутника Солнца. Основными зада;

чами станции «Венера-1 «являлись проверка методов вывода.

космических объектов на межпланетную трассу, проверка сверх;

дальней радиосвязи и управления станцией, проведение физи;

ческих исследований в космосе.

В декабре 1962 года американский зонд «Маринер-2 «про;

летел на расстоянии 35 тысяч километров от Венеры, имея на.

борту радиометр сантиметрового диапазона, магнитометр и ряд.

приборов для исследования заряженных частиц в космической.

пыли. Магнитное поле не было обнаружено; по данным радиомет;

ра был сделан вывод, что радиоизлучение формируется в нижней.

атмосфере Венеры, а не в ионосфере, как это допускалось.

ранее.

В 1965 году к «прекраснейшей из звезд небесных », так.

назвал Венеру Гомер, ушла «Венера-2 », которая провела так.

называемые полетные исследования. Надежно работали приборы.

для измерения космических лучей, магнитных полей, потоков.

заряженных частиц и микрометеоритов, радиопередатчики и вся.

система передачи результатов научных наблюдений. Расправлен;

ные крылья солнечных батарей питали приборы и аппаратуру.

электроэнергией.

Основная техническая проблема, стоявшая перед конструк;

торами межпланетной станции, заключалась в обеспечении ее.

работы во время спуска в атмосфере Венеры в условиях огром;

ных температур и давления, а также в период аэродинамическо;

го торможения.

И вот наступил качественно новый этап: в 1965 году «Ве;

нера-3 «впервые достигла поверхности планеты, а 1967 году.

" Венера-4 «впервые осуществила плавный спуск в ее атмосфере.

и провела непосредственные физико-химические исследования.

Первый в истории человечества сеанс межпланетной радиосвязи.

продолжался 93 минуты. Были измерены в зависимости от высоты.

плотность, давление и температура атмосферы, проведен хими;

ческий анализ состава атмосферы. Спускаемый аппрарат был.

расчитан на давление до 20 атмосфер, и передача данных прек;

ратилась до посадки на твердую поверхность Венеры. Было ус;

тановлено, что углекислый газ является основной компонентой.

атмосферы (не менее 95%), получены пределы содержания ряда.

других компонент, однозначно установлено существование высо;

ких давлений и температур в атмосфере планеты. На пролетном.

аппарате измерена водородная корона Венеры, проведены наблю;

дения заряженных частиц и микрометеоритов.

Через день после посадки «Венеры-4 «мимо планеты мимо.

планеты на расстоянии 4000 км пролетел «Маринер-5 », с по;

мощью которого было исследовано прохождение радиосигнала че;

рез атмосферу и ионосферу (радиопросвечивание) и проведены.

измерения водородной короны. По данным радиопросвечивания.

были получены зависимости температуры и давления от высоты в.

пределах 90−35 км и концентрация электронов ионосфере.

Существование менее плотной, чем земная, водородной ко;

роны у Венеры было обнаружено измерениями на космических ап;

паратах «Венера-4 «и «Маринер-5 ». Для верхних областей Вене;

ры характерен ряд особенностей, определяемых фотохимией CO2.

c возможным участием в комплексе реакций воды и галогенов, в.

условиях атомных и молекулярных взаимодействий и взаимодейс;

твия с солнечным ветром.

Основная цель запуска в 1969 году двух станций «Вене;

ра-5 «и «Венера-6 «- увеличение проникновения в атмосферу.

Венеры, повышение точности измерений химического состава,.

параметров атмосферы и соответствующих им высот. Корпус.

спускаемого аппарата был несколько упрочен, что позволило.

провести измерения подоблачной атмосферы на более низких вы;

сотах (до 19 км над поверхностью планеты).

Спускаемый аппарат новой конструкции был создан и вошел.

в состав станции «Венера-7 », которая достигла окрестностей.

планеты в декабре 1970 года. Ее аппаратура проводила измере;

ния не только во время спуска во всей толще атмосферы, но и.

в течение 23 минут на самой поверхности планеты. Условия.

оказались необыкновенно суровыми: давление достигало 90 ат;

мосфер, а температура — до 500оС; в облачном покрове, окуты;

вающем планету, очень много углекислого газа и мало кислоро;

да. Получены данные о характере пород поверхностного слоя.

Венеры.

С помощью спускаемого аппарата станции «Венера-8 «в.

1972 году были проведены разносторонние исследования атмос;

феры и поверхности Венеры. Кроме измерений атмосферного дав;

ления, плотности и температуры были измерены освещенность и.

вертикальная структура аэрозольной среды, в том числе и об;

лачного слоя, определены скорости ветра на различных высотах.

в атмосфере по доплеровскому сдвигу частоты радиопередатчи;

ка, проведена гамма-спектроскопия поверхностных пород. Фото;

метрические измерения показали, что облачный слой простира;

ется до высот около 40 км, оценена его оптическая толщина и.

прозрачность; освещенность на поверхности дневной стороны.

Венеры оказалась достаточной для съемки изображения места.

посадки. Впервые получен высотный профиль скорости ветра,.

который характеризуется возрастанием скорости от 0,5 м/сек у.

поверхности до 100 м/сек у верхней границы облаков. По со;

держанию естественных радиоактивных элементов (уран, торий,.

калий) поверхностные породы на Венере занимают промежуточное.

положение между базальтами и гранитами.

В феврале 1974 года на расстоянии 6000 км от Венеры.

прошел американский зонд «Маринер-10 », на котором были уста;

новлены телевизионная камера, ультрафиолетовый спектрометр и.

инфракрасный радиометр. Полученные телевизионные изображения.

облачного слоя использовались для исследования динамики ат;

мосферы. С помощью ультрафиолетового спектрометра обнаружены.

и измерены количества гелия в атмосфере.

Станции нового поколения «Венера-9 «и «Венера-10 », дос;

тигшие планеты в октябре 1975 года, стали первыми искусс;

твенными спутниками Венеры, а их спускаемые аппараты совер;

шили мягкую посадку на освещенной стороне планеты. Впервые.

были переданы панорамные телевизионные изображения с другой.

планеты, измерены на спускаемых аппаратах плотность, давле;

ние, температура атмосферы, количество водяного пара, прове;

дены нефелометрические измерения частиц облаков, измерения.

освещенности в различных участках спектра. Для измерений ха;

рактеристик грунта помимо гамма-спектрометра использовался.

радиационный плотнометр. Искусственные спутники позволили.

получить телевизионные изображения облачного слоя, распреде;

ление температуры по верхней границе облаков, спектры ночно;

го свечения планеты, провести исследования водородной коро;

ны, многократное радиопросвечивание атмосферы и ионосферы,.

измерение магнитных полей и околопланетной плазмы. На стан;

циях второго поколения информация со спускаемых аппаратов.

предавалась на орбитальный аппарат, а затем ретранслирова;

лась на Землю. Это привело к значительному увеличению коли;

чества получаемой информации.

На панорамах видны выходы коренных пород наряду с эро;

дированным материалом; развалы камней могут быть результатом.

смещений в коре и служить подтверждением тектонической ак;

тивности на Венере. В целом поверхность Венеры — это горячая.

сухая каменистая пустыня.

В 1978 году по межпланетной трассе прошли и достигли.

заданной цели еще два посланца — «Венера-11 «и «Венера-12 » ,.

основной задачей которых, было детальное исследование хими;

ческого состава нижней атмосферы методами масс-спектромет;

рии, газовой хроматографии, оптической и рентгеновской.

спектроскопии. Были измерены количества азота, окиси углеро;

да, двуокиси серы, водяного пара, серы, аргона, неона и оп;

ределены изотопные отношения аргона, неона, кислорода, угле;

рода, обнаружены хлор и сера в частицах облаков, получены.

детальные данные по поглощению солнечного излучения на раз;

личных высотах в атмосфере, необходимые для изучения его.

теплового режима. Специальным приемником были зарегистриро;

ваны импульсы электромагнитного излучения, указывающие на.

существование электрических зарядов в атмосфере наподобе.

земных молний. На пролетных аппаратах были установлены уль;

трафиолетовые спектрометры для исследования состава верхней.

атмосферы.

Основная составляющая атмосферы Венеры — углекислый газ.

(96% по объему), азот (4%), окись углеродадвуокись серы ,.

кислорода практически нет, содержание водяного пара, по-ви;

димому, колеблетсяот 0,1 — 0,4% под облачными слоями до.

15−30% выше них. Наземными спектроскопическими исследования;

ми найдены также молекулы HCl.

Температура атмосферы Венеры у поверхности планеты (на.

уровне, соответствующем радиусу 6052 км) 735 К, давление 9.

МПа, плотность газа в 60 раз больше, чем в земной атмосфере.

Атмосфера Венеры до 50 км от поверхности сохраняется близкой.

к адиабатической, а выше 50 км температурный градиент умень;

шается приблизительно вдвое. Суточные колебания температуры.

у поверхности 1 К, а на высоте 50−80 км достигают 15−20 К.

Температура верхней границы облачного слоя в приполярной зо;

не на 5−10 К выше, чем у экватора, что, видимо, связано с.

изменением высоты расположения облаков. Высокая температура.

атмосферы у поверхности объясняется действием парникового.

эффекта: согласно данным прямых измерений, значительная.

часть солнечного излучения (3 — 4%) достигает поверхности и.

нагревает ее, а сильная непрозрачность для собственного инф;

ракрасного излучения плотной углекислой атмосферы с примесью.

водяного пара препятствует остыванию поверхности.

Обнаружена высокая грозовая активность Венеры: интен;

сивность электрических разрядов, регистрировавшаяся по час;

тоте следования низкочастотных импульсов на спускаемых аппа;

ратах «Венера-11 «и «Венера-12 », оказалась во много раз вы;

ше, чем на Земле. Очевидно вблизи поверхности Венеры возни;

кают электрические поля с напряженностью в сотни кВ/м. Высо;

кая грозовая активность предположительно объясняется наличи;

ем действующих вулканов на поверхности Венеры.

Космические исследования показали, что собственного.

магнитного поля у Венеры нет.

Одновременно с «Венерой-11 «и «Венерой-12 «проходила.

работа американского проекта «Пионер-Венера », который вклю;

чал спутник и четыре атмосферных зонда с аппаратурой для из;

мерения давления, плотности, температуры, оптической толщины.

облаков и теплового излучения в атмосфере. На одном из зон;

дов были дополнительно установлены масс-спектрометр, газовый.

хроматограф, спектрометр размеров аэрозольных частиц и два.

фотометра. На борту спутника находились масс-спектрометры.

нейтрального и ионного состава, ультрафиолетовый спектро;

метр, инфракрасный радиометр, поляриметр, магнитометр, ана;

лизаторы плазмы и электрических полей, радар для исследова;

ния рельефа. 4 декабря 1978 года на околопланетную орбиту.

выведен американский космический аппарат «Пионер-Венера-1 » ,.

а 9 декабря на Венере в четырех точках планеты совершили по;

садку один большой и три малых зонда (большой и один малый.

на дневную сторону, 2 других малых — на ночную поверхность),.

доставленные космическим аппаратом «Пионер-Венера-2 «(сам.

космический аппарат сгорел в атмосфере Венеры). Во время.

этих экспериментов были проведены исследования структуры,.

химического состава, оптических свойств и теплового режима.

атмосферы, свойств облаков. Проведены также измерения нейт;

рального и ионного состава верхней атмосферы; плазменные и.

магнитные измерения; методом радиовысотометрии исследован.

рельеф значительной части планеты.

На спускаемых аппаратах «Венера-13 «и «Венера-14 «(1982.

год) была установлена усовершенствованная аппаратура хими;

ческого анализа атмосферы (масс-спектрометры, газовые фрома;

тографы, оптические и рентгеновские спектрометры), для исс;

ледования частиц облачного слоя. На этих станциях впервые.

были получены цветные панорамы поверхности планеты, провед;

ены бурение и анализ грунта. Была решена проблема создания и.

обработки грунтозаборного устройства, взятые образцы грунта.

доставлены внутрь спускаемых аппаратов и подвергнуты рентге;

новскому анализу, который дал содержание основных элементов.

в исследованных образцах грунта.

Главной целью космического эксперимента на искусствен;

ных спутниках Венеры автоматических межпланетных станциях.

" Венера-15 «и «Венера-16 «(1983 год) являлось радиолокацион;

ное картографирование поверхности северного полушария с по;

мощью радиолокаторов бокового обзора. Впервые получены ради;

олокационные изображения северной приполярной области Вене;

ры. На изображениях различаются кратеры, гряды, возвышеннос;

ти, крупные разломы, горные хребты и детали рельефа размером.

1−2 км. На спутниках были также установлены приборы для зон;

дирования поверхности и атмосферы планеты в радиодиапазоне и.

инфракрасный Фурье-спектрометр, созданный учеными ГДР и СССР.

для исследования химического состава, строения, теплового.

режима и динамики атмосферы на высотах 55−100 км.

Получение с помощью разведчиков космоса разнообразной.

информации о районах дальних и ближних, Венере, других угол;

ках Солнечной системы имеет огромное научное и познаватель;

ное значение. Познав прошлое люди смогут предсказать будущее.